《电力系统及安全用电.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力系统及安全用电.ppt（35页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第7章 电力系统及安全用电,7.2 供电,7.3 输电,7.1 电力系统概述,7.4 配电,7.5 安全用电,7.6 漏电保护装置,本章教学要求,第7章 电力系统及安全用电,1、了解电力系统的基本结构；,2、了解供、配电的基本知识；,3、了解安全用电的基本常识；,4、了解漏电保护器的工作原理好选用。,重点,1、供、配电的基本知识；2、安全用电的基本常识。,难点,漏电保护器的工作原理。,7.1 电力系统概述,1、发电,电力是现代工业的主要动力，在各行各业中都得到了广泛的应用。电力系统是发电厂、输电线、变电所及用电设备的总称。,发电机组发出的电压一般为 6 10 KV。,发电是将水力、火力、风力、
2、核能和沼气等非电能转换成电能的过程。我国以水利和火力发电为主，近几年也在发展核能发电。,电力系统由发电、输电和配电系统组成。,2、输电,输电就是将电能输送到用电地区或直接输送到大型用电户。输电网是由35KV及以上的输电线路与其相连接的变电所组成，它是电力系统的主要网络。输电是联系发电厂和用户的中间环节。,输电过程中,一般将发电机组发出的 610KV 电压经升压变压器变为 35500KV 高压，通过输电线可远距离将电能传送到各用户，再利用降压变压器将35KV高压变为 610KV 高压。,3、配电,配电是由 10KV 级以下的配电线路和配电(降压)变压器所组成。它的作用是将电能降为 380/220
3、V 低压再分配到各个用户的用电设备。,电力网的电压等级,高压：1KV及以上的电压称为高压。,有1,3,6,10,35,110,330,550KV等。,低压：1KV及以下的电压称为低压。,有220，380V。,安全电压：一般50V以下的电压称为安全电压。,我国规定的安全电压等级有：6V、12V、24V、36V、42V等。,7.2 供电,一、供电过程,供电过程示意图,升压变电所,220kV,地区枢纽所,10kV,至用户,配电所,10kV,10kV,升压变电所,220kV,220kV,220kV,输电线路,220kV,10kV,为保证供电的可靠性和安全连续性，电力系统将各地区、各种类型的发电机变压器
4、、输电线、配电和用电设备等连成一个环形整体。,二、供电质量,1、电压,用户电压越稳定越好。,1983年颁布的全国供用电规则对电压变化幅度的规定：,35KV及以上、特殊用户：5%,10KV及以下、低压电力用户：7%,低压照明用户：+5%，10%,二、供电质量（续）,2、波形,规定为正弦波，畸变要小。,电网容量300万KVA及以上：0.2Hz,3、频率,我国规定为50Hz，偏差要小。,电网容量300万KVA以下：0.5Hz,4、可靠性,不能停电的单位需要两个独立电源或两条线路供电。,7.3 输电,一、输电电压,我国交流电网的电压规定,电网和用电设备额定电压（KV）：,0.22、0.38、3、6、1
5、0、35、60、110、154、220、330、500,交流发电机额定电压（KV）：,0.23、0.40、3.15、6.3、10.5、10.75,220KV及以上为输电电压；,110KV、66KV、35KV为高压配电电压；,10KV为中压配电电压；,380/220V为低压。,7.3 输电,二、输电功率,三相电网输电功率表达式,其中，p为线路损耗率，R为单根导线电阻，UL为线电压。,表达式推导,7.4 配电,一、工厂配电系统,示意图,基本组成：变、配电所，高、低压供、配电线路，用电设备。,低压配电线路的结构,低压配电线路是由配电室(配电箱)、低压线路、用电线路组成。,低压配电线路的联接方式主要是
6、放射式和树干式两种。,某校实验楼树形供电线路示意图,去教学楼,去宿舍 食堂,2层配电箱,11层配电箱,1层配电箱,去报告厅,实验楼,配电变压器,配电柜,二、配电方式,单相双线：火线、零线。一般用于照明用户。,单相三线：火线、零线、保护零线（地线）。,三相三线：无零线，用于电动机等对称负载。,三相四线：有零线，通用方式，应用最广泛。,三、户内配电,1、电度表,2、开关,3、保护零线,4、漏电保护器,住宅配电盘,基本单元,7.5 安全用电,一、触电,触电：人体受到电流伤害。,人体触电时，电流对人体会造成两种伤害：电击和电伤。,电击是指电流通过人体，影响呼吸系统、心脏和神经系统，造成人体内部组织的破
7、坏乃至死亡。,电伤是指在电弧作用下或熔断丝熔断时，对人体外部的伤害，如烧伤、金属溅伤等。,调查表明，绝大部分的触电事故都是由电击造成的。电击伤害的程度取决于通过人体电流的大小、持续时间、电流的频率以及电流通过人体的途径等。,1、电流对人体的作用,1）人体电阻,人体电阻因人而异，通常为 104 105，当角质外层破坏时，则降到5001000（最小有200 的记载）。,皮肤干燥时电阻较大；流汗时，电阻较小。,1、电流对人体的作用,2）电流对人体的作用,工频电流测试结果：,感知电流：1mA左右,可摆脱电流：小于10mA,可忍耐极限电流：30mA左右,致命电流：50mA以上,不可摆脱电流：大于10mA
8、,手-人身-手工频电流测试，不可摆脱电流值：5%的人7mA，50%的人11mA，95%的人14mA。,1、电流对人体的作用,3）安全电压,我国国家标准（GB3805-83）规定的安全电压：42V，36V，24V，12V，6V。,一般认为，50V一下的电压为安全电压，即按致命电流50mA,人体电阻1000 确定。,特殊场合，安全电压的值更低，海水中3V电压可能使人丧命，故也有的国家设2.5V一级的安全电压。,1、电流对人体的作用,4）影响因素,电流频率在40Hz 60Hz对人体的伤害最大，直流电流较小，对于直流电流，感知直流电流：5mA左右，不可摆脱电流：大于50mA。,实践证明，直流电对血液有
9、分解作用，而适当强度的高频电流还可以用于医疗保健等。,电流通过人体的时间越长，则伤害越大。,电流通过人体的路径离心脏越近，则伤害越大。电流的流经从左手到右脚的路径是最危险的。,2、触电方式,单相触电(a)电源中性点接地的单相触电,通过人体电流:,式中:UP:电源相电压(220V)Ro:接地电阻 4 Rb:人体电阻 1000,这时人体处于相电压下，危险较大。,(b)电源中性点不接地系统的单相触电,对地绝缘电阻,人体接触某一相时，通过人体的电流取决于人体电阻Rb与输电线对地绝缘电阻R 的大小。若输电线绝缘良好，绝缘电阻R 较大，对人体的危害性就减小。,但导线与地面间的绝缘可能不良（R 较小），甚至
10、有一相接地，这时人体中就有电流通过。,实际生活中，此种情况较少碰到。,2)双相触电,3）接触漏电设备的金属体触电,触电后果更为严重,通过人体的电流：,这时人体处于线电压下，,Ib,当电气设备内部绝缘损坏而与外壳接触，将使其外壳带电。当人触及带电设备的外壳时，相当于单相触电。,这是触电事故发生最多的情况。,4）跨步电压触电,电位分布,接地点,跨步电压,在高压输电线断线落地时，有强大的电流流入大地，在接地点周围产生电压降。如图所示。,当人体接近接地点时，两脚之间承受跨步电压而触电。跨步电压的大小与人和接地点距离，两脚之间的跨距，接地电流大小等因素有关。,双脚跨步,10KV高压线落地，一般在半径20
11、m之外为安全区。380V火线落地，一般在半径5m之外为安全区。如果误入危险区，应双脚并拢或单脚跳离危险区。,5）感应触电,6)剩余电荷触电,带电设备，架空线的电磁感应和静电感应作用，在附近的停电设备上会产生感应电压，人体接触时可能触电；直接在人体上产生过高感应电压，也会发生触电事故。,人与带电设备的安全距离,用电设备对地的电容效应，使用电设备断电后，残存剩余电荷，或电容器充电后没有充分放电，当人体接触时，会通过人体放电。,二、接地和接零,1、工作接地,为了人身安全和电力系统工作的需要，要求电气设备采取接地措施。按接地目的的不同，主要分为工作接地、保护接地和保护接零。,即将中性点接地。,目的：,
12、(1)降低触电电压,(2)迅速切断故障 在中性点接地的系统中，一相接地后的电流较大，保护装置迅速动作，断开故障点。,(3)降低电气设备对地的绝缘水平,2、保护接地,（1）问题的引出,当电气设备内部绝缘损坏发生一相碰壳时：由于外壳带电,当人触及外壳,接地电流 Ie 将经过人体入地后,再经其它两相对地绝缘电阻R 及分布电容C 回到电源。当R 值较低、C 较大时，Ib 将达到或超过危险值。,对地绝缘电阻,分布电容,电气设备外壳未装保护接地时，机壳带电的触电危险：,（2）保护接地,通过人体的电流：,Rb与Ro并联，且 Rb Ro 通过人体的电流可减小到安全值以内。,利用接地装置的分流作用来减少通过人体
13、的电流。,保护接地：将电气设备的金属外壳(正常情况下是不带电的)接地。用于中性点不接地的低压系统,3、保护接零,将电气设备的外壳可靠地接到零线上。,当电气设备绝缘损坏造成一相碰壳，该相电源短路，其短路电流使保护设备动作，将故障设备从电源切除，防止人身触电。,把电源碰壳，变成单相短路，使保护设备能迅速可靠地动作，切断电源。,（用于 380V/220V 三相四线制系统）,注意事项,保护接地和保护接零同时使用时,当A相绝缘损坏碰壳时，接地电流,式中：R0：保护接地电阻4 R0：工作接地电阻4,对于中性点接地系统(1)不允许采用保护接地，只能采用保护接零；(2)也不准保护接地和保护接零同时使用。,若此
14、电流不足以使大容量的保护装置动作，则会使设备外壳长期带电，其对地电压为110V。,4、重复接地,方法：将中性线相隔一定距离多处接地。,当零线因故在处断开时，可以通过重复接地线接地。,工作接地,保护接零,重复接地,5、保护零线和三相五线制,方法：增加一根专用保护零线，保护零线重复接地。单相负载外壳接保护零线。,7.6 漏电保护装置,一、电流动作型漏电保护器,工作原理,互感器次级匝数较多，灵敏度较高。,正常工作时，火线、零线电流相等，次级无电压，保护器不动作。,设备漏电或有人触电时，火线电流增大，两线电流不平衡，次级无电压，保护器动作，切断电源。,课堂提问：按钮SB作用是什么？,漏电装置自检,7.6 漏电保护装置,二、漏电保护器的选用与安装,1、选用,动作电流：30mA。动作时间：小于0.2秒，一般取 0.1秒。,2、安装,（1）漏电保护开关接在进户线总开关后其它分开关之前。（2）电流动作型保护器，单相工作时，火线和零线同时穿入保护器互感器的铁心；三相工作时，三根火线（四线制还包括零线）同时穿入保护器互感器的铁心。,课堂练习,P323 12-5-1，12-5-2，12-5-3 P325 12-6-1，12-6-2,END,
